METABOLISME KARBOHIDRAT (II)

b. SIKLUS ASAM KARBOKSILAT (SIKLUS TCA) Siklus TCA dikenal dengan siklus asam sitrat atau siklus Krebs untuk menghargai Dr. Hans Kreb yang pertamakali mengemukakan. Semua energi dalam glukosa dapat diubah dalam bentuk ATP jika piruvat dioksidasi menjadi CO2 dan H2O melalui siklus Krebs pada kondisi aerob. Pertama-tama piruvat didekarboksilasi secara oksidatif menjadi asetil-KoA. Koenzim asetil kemudian masuk siklus Krebs dan dioksidasi menjadi CO2 dan H2O. Piruvat dapat pula digunakan untuk sintesis asam-asam lemak, kholesterol, asam-asam empedu, hormon-hormon steroid dan benda-benda keton.

Siklus Krebs terjadi di dalam mitokhondria yaitu dalam jaringan-jaringan pernafasan. Siklus Krebs dimulai oleh kondensasi dari unit asetil dengan oksaloasetat menjadi sitrat. Kemudian isomer dari sitrat didekarboksilasi secara oksidatif menjadi alfa-ketoglutarat yang didekarboksilasi lagi secara oksidatif dan akhirnya menghasilkan suksinat Suksinat kemudian dioksidasi menjadi fumarat yg selanjutnya didehidrasi menjadi malat. Terakhir malat dioksidasi menajdi oksaloasetat. Dalam satu siklus Krebs dua karbon masuk dalam bentuk unit asetil dan dua karbon keluar dalam bentuk CO2 , empat pasang atom hidrogen keluar dan dihasilkan satu rantai asam fosfat berenergi tinggi.

Siklus Krebs merupakan jalur metabolisme utama yang menggabungkan metabolisme-metabolisme yang terjadi dalam sel yaitu katabolisme dan anabolisme karbohidrat, lipida dan asam-asam amino. Asetil-KoA berasal dari karbohidrat melalui glikolisis, dari degardasi oksidatif asam-asam lemak dan dari katabolisme benda-benda keton serta beberapa asam amino. Oksaloasetat, suksinat, alfa-ketoglutarat dan fumarat juga diproduksi dari degradasi asam-asam amino. Beberapa komponen dari siklus Krebs juga mempunyai peranan anabolis. Oksaloasetat adalah bahan utama untuk fosfoenolpiruvat dalam proses glukoneogenesis dan merupakan kerangka karbon untuk sintesis aspartat dan asparagin.

Daur Kreb (TCA)

c. Jalur Pentosa Posfat Disebut juga dengan jalur Heksosa Mono Posfat (HMP) atau jalur fosfo glukonat merupakan jalur lain untuk metabolisme glukosa. Oksidasi glukosa melalui jalur ini tidak memerlukan ATP. Sekitar 30% dari metabolisme glukosa di dalam hati dilaksanakan melalui jalur pentosa fosfat. Ringkasan rekasinya adalah sebagai berikut : 6 mol glukosa 6 fosfat masuk rantai reaksi selama 1 mol glukosa dioksidasi sempurna oleh jalur pentosa fosfat. Oksidasi diselesaikan dengan tereduksinya NADP+ menjadi NADPH. CO2 dilepaskan dan terbentuk 6 mol ribulosa fosfat. 2 NADPH akan terbentuk oleh tiap CO2 yg dilepaskan

Reaksi selanjutnya adalah penyusunan kembalinmolekul-molekul karbon pada rantainya yang pada akhirnya akan terbentuk 5 mol glukosa-6-fosfat yang dapat masuk kembali dalam siklus seperti semula. Rangkaian rekasi jalur pentosa fosfat menghasilkan 36 mol ATP, dimana 1 mol ATP dibutuhkan untuk fosforilasi glukosa sehingga produksi netto adalah 35 mol ATP. NADPH yang terbentuk mempunyai fungsi utama untuk biosintesis asam-asam lemak, disamping berfungsi untuk hidroksilasi asam-asam lemak dan steroid.

GLUKONEOGENESIS Glukoneogenesis adalah proses pembentukan glukosa dari sumber non karbohidrat. Pada kondisi lapar atau pada ternak yang diberi pakan dengan karbohidrat yang rendah, sumber glukosa utama berasal dari proses glukoneogenesis. Pada ruminansia lebih dari 90% glukosa dapat diproduksi melalui glukoneogenesis. Reaksi ini terjadi di dalam hati. Juga dilaporkan bahwa glukoneogenesis terjadi di bagian korteks ginjal hal ini terbukti bahwa kedua organ tersebut mempunyai enzim glukosa-6-fosfatase.

PENGGUNAAN KH SEBAGAI SUMBER ENERGI Glukosa dibutuhkan otak yaitu sebagai sumber energi utama untuk produksi ATP, dan dapat dioksidasi melalui jalur Pentosa fosfat untuk memproduksi NADPH yang dibutuhkan untuk reaksi biosintesis. Pada ruminansia asam propionat merupakan prekusor glukogenik yg utama. Laju sintesis glukosa asal propionat pada ternak yg sedang bunting lebih tinggi dari pada ternak yang tidak bunting oleh karena itu perlu dijaga agar konsumsi pakan pada ternak yang sedang bunting dan laktasi tidak menurun untuk menjaga agar penyerapan prekusor glukosa tetap tinggi.

Walaupun gliserol yang diperoleh dari hidrolisis lemak dapat diubah menjadi glukosa namun sumbangannya sebagai sumber glukosa relatif kecil.Glukosa dapat pula dibentuk dari sebagian besar asam-asam amino Empat enzim utama yang terlibat dalam glukoneogenesis adalah : a. Piruvat karboksilase, b. Fosfoenol piruvat karboksilase, c. Fruktosa difosfatase dan d. Glukosa-6-fosfatase. Enzim yang terakhir hanya terdapat dalam jaringan-jaringan yang memproduksi glukosa yaitu hati, ginjal dan epitel usus.

SINTESIS KARBOHIDRAT Glukosa merupakan sumber karbohidrat untuk sintesis glikogen (glikogenesis) dan sintesis laktosa. Glikogenesis, dalam proses ini glukosa diubah menjadi glikogen. Glikogen merupakan timbunan karbohidrat di dalm hati dan otot. Sumber material untuk pembentukan material rantai glikogen adalah uridine difosfat glukosa (UDPG) yang dapat dihasilkan dari glukosa, galaktosa, fruktosa dan manosa. Sintesis Laktosa, prekusor utama laktosa adalah glukosa darah. Sintesis laktosa susu terjadi di bagian epitel sel sekresi alveoli kelenjar susu.

Laktosa dibentuk dari kondensasi satu glukosa dan satu galaktosa. UDPG yang merupakan senyawa intermedier pada sintesis glikogen akan diubah menjadi galaktosa yang kemudian akan bergabung dengan glukosa-1-fosfat membentuk senyawa laktosa-1-fosfat yang akhirnya diubah menjadi laktosa. Prekusor laktosa yang lainnya adalah asam laktat dan asam-asam amino glukogenik namun hanya menyumbang sekitar 15%. Efisiensi energi pembentukan laktosa dari glukosa sekitar 95%.